Paradoks kembar (berpendapat percubaan): Penjelasan

Tujuan utama satu eksperimen fikiran dipanggil "paradoks kembar" adalah bantahan terhadap konsisten dan kesahihan teori khas relativiti (STR). Ia hendaklah segera membuat tempahan, bahawa kira-kira mana-mana paradoks sebenarnya daripada soalan, kerana perkataan muncul dalam mata pelajaran kerana intipati pemikiran eksperimen pada asalnya tidak betul ditafsirkan.

Idea asas SRT

Paradoks relativiti (kembar paradoks) menyatakan "tetap" pemerhati menganggap yang bergerak objek sebagai proses melambatkan. Mengikut sistem yang sama teori inersia rujukan (satu sistem di mana pergerakan badan longgar berlaku seragam, atau mereka sedang berehat) yang sama dengan satu sama lain.

Paradoks kembar: secara ringkas

Memandangkan postulat ketidakselarasan kedua timbul andaian relativiti khas. Untuk menyelesaikan isu ini dengan jelas, ia telah diminta untuk mengkaji semula keadaan dengan kedua saudara kembar. Satu (agak - Pengunjung) dihantar untuk penerbangan angkasa, dan yang lain (sofa kentang) ditinggalkan di bumi ini.

Susunan kata paradoks kembar dalam apa-apa keadaan yang biasanya pergi seperti ini: homebody Penilaian, masa pada jam, yang berada di pengembara, bergerak perlahan-lahan, yang bermaksud bahawa apabila dia kembali, dia (musafir), jam akan ketinggalan. Pengembara, di sisi lain, melihat bahawa ia bergerak relatif kepada Bumi (yang merupakan homebody dengan jam), dan, dari perspektif beliau, ia adalah masa adiknya akan lebih perlahan.

Malah, kedua-dua adik-beradik adalah sama, dan dengan itu, apabila mereka akan bersama-sama, jam mereka akan menjadi masa yang sama. Pada masa yang sama pada teori relativiti ia mesti menyimpan menonton saudara-perseorangan. Ini jelas melanggar simetri dilihat sebagai sesuatu yang tidak konsisten teori.

Twins paradoks teori Einstein relativiti

Pada tahun 1905, Albert Einstein diperolehi teorem, yang menyatakan bahawa apabila di titik Sepasang disegerakkan dengan setiap jam lain, anda boleh memindahkan beberapa di sepanjang jalan tertutup melengkung dengan kelajuan yang tetap selagi mereka tidak diperbuat daripada A (dan ini ia akan dibelanjakan, sebagai contoh, t saat), tetapi pada masa ini mereka tiba menunjukkan masa kurang daripada waktu yang kekal masih.

Enam tahun kemudian, status paradoks teori ini memberikan Pol Lanzheven. "Dibalut" dalam cerita visual, dia tidak lama lagi mendapat populariti walaupun di kalangan orang jauh dari sains. Pada pendapat yang Langevin, tidak konsisten dalam teori yang dijelaskan oleh fakta bahawa, kembali ke Bumi, pengembara itu bergerak cepat.

Dua tahun kemudian, Max von Laue didahulukan versi iaitu tidak penting saat-saat pecutan objek, dan hakikat bahawa dia mendapati dirinya dalam berbeza inersia rangka rujukan, apabila ia muncul di Bumi.

Akhirnya pada tahun 1918 Einstein sendiri boleh menjelaskan paradoks kembar melalui pengaruh medan graviti pada perjalanan masa.

Penjelasan paradoks

twin penjelasan paradoks adalah agak mudah: andaian asal persamaan antara kedua-dua bingkai rujukan adalah salah. Pengembara itu dalam sistem rujukan inersia tidak sepanjang masa (ini juga terpakai kepada sejarah masa).

Akibatnya, ramai merasakan bahawa teori khas relativiti tidak boleh digunakan untuk membetulkan susunan paradoks kembar, atau diperolehi tidak serasi antara satu sama ramalan lain.

Segala-galanya telah diselesaikan apabila ia dibuat teori umum relativiti. Beliau memberikan satu penyelesaian yang tepat untuk masalah ini dan dapat mengesahkan bahawa ia adalah sepasang mereka akan menyimpan jam Synchronized yang bergerak. Jadi pada mulanya tugas paradoks menerima status yang biasa.

isu-isu perbalahan

Terdapat spekulasi bahawa masa pecutan adalah cukup penting untuk menukar kelajuan jam. Tetapi semasa ujian eksperimen banyak ia menunjukkan bahawa di bawah pengaruh mempercepatkan peredaran masa tidak mempercepatkan dan perlahan.

Dalam seksyen akhirnya trajektori di mana salah satu daripada saudara dipercepatkan menunjukkan hanya beberapa asimetri yang timbul di antara pengembara dan kentang sofa.

Tetapi kenyataan ini tidak dapat menjelaskan mengapa masa yang perlahan hanya pada objek yang bergerak dan tidak dalam apa yang tinggal bersendirian.

amalan check

Twin Paradox formula dan teorem menggambarkan dengan tepat, tetapi ia adalah untuk orang yang tidak cekap agak sukar. Bagi mereka yang lebih cenderung untuk mempercayai amalan dan bukannya pengiraan secara teori, terdapat beberapa percubaan yang bertujuan untuk membuktikan atau menyangkal teori relativiti.

Dalam satu kes, kami menggunakan jam atom. Mereka ini disifatkan oleh-ketepatan yang tinggi, dan minimum tidak segerak mereka akan memerlukan lebih daripada satu juta tahun. Diletakkan di dalam pesawat penumpang, mereka terbang mengelilingi Bumi beberapa kali, dan selepas persembahan adalah lag agak ketara jam yang tidak dapat digunakan. Dan walaupun pada hakikatnya bahawa kelajuan pergerakan jam sampel pertama tidak terang.

Satu lagi contoh: lebih panjang hayat muons (elektron berat). Zarah-zarah asas bagi beberapa beratus-ratus kali lebih berat daripada biasa, mempunyai cas negatif dan terbentuk dalam lapisan atas atmosfera bumi kerana tindakan sinaran kosmik. kelajuan mereka ke bumi, hanya untuk mengalah cahaya sedikit. Apabila jangka hayat mereka yang sebenar (2 mikrosaat), mereka akan mereput lebih awal daripada menyentuh permukaan planet ini. Tetapi dalam perjalanan penerbangan, mereka hidup 15 kali lebih lama (30 mikrosaat) dan masih mencapai matlamat.

Sebab fizikal untuk pertukaran isyarat dan paradoks

Twin Paradox menerangkan fizik dan bahasa lebih mudah. Selagi terdapat penerbangan, kedua-dua saudara kembar berada di luar liputan setiap zon yang lain dan tidak boleh dalam amalan memastikan bahawa jam mereka bergerak serentak. Untuk menentukan dengan tepat berapa banyak yang melambatkan pergerakan jam pengembara boleh, jika kita menganalisis isyarat bahawa mereka menghantar satu sama lain. Ini dingin isyarat "masa yang tepat", dinyatakan sebagai denyutan cahaya atau jam muka penghantaran video.

Perlu difahami bahawa isyarat kehendak tidak boleh dihantar dalam sebenar masa, dan pada masa lalu, kerana isyarat pembiakan berlaku pada tertentu kelajuan dan memerlukan sedikit masa untuk perjalanan dari sumber kepada penerima.

Betul menganggarkan isyarat dialog boleh menyebabkan sahaja memandangkan kesan Doppler: dengan mengeluarkan sumber daripada isyarat frekuensi penerima dikurangkan, dan apabila menghampiri - peningkatan.

Kata-kata penjelasan dalam situasi paradoks

Untuk menjelaskan paradoks dari cerita-cerita itu dengan kembar, anda boleh menggunakan dua cara asas:

1. A pertimbangan konstruk logik didapati dengan percanggahan dan mengenal pasti kesilapan logik dalam rantaian penaakulan.
2. Pelaksanaan pengiraan terperinci untuk menilai perencatan hakikat masa dari segi setiap satu daripada adik-beradik.

Kumpulan pertama ungkapan pengiraan berdasarkan stesen dan dimasukkan dalam sistem rujukan inersia. Implikasinya adalah bahawa aspek-aspek yang berkaitan dengan pecutan pergerakan yang begitu kecil berbanding dengan panjang keseluruhan penerbangan, bahawa mereka boleh diabaikan. Dalam beberapa kes, boleh membuat satu pertiga inersia rangka rujukan iaitu bergerak melalui kaunter arah terhadap pengembara dan digunakan untuk memindahkan data dari yang masa kepada bumi.

Kumpulan kedua termasuk perhitungan dibina memandangkan hakikat bahawa saat-saat yang dipercepatkan gerakan masih ada. Kumpulan ini sendiri juga dibahagikan kepada dua kumpulan: satu digunakan teori graviti (kerelatifan am), dan yang lain - tidak ada. Jika kerelatifan am adalah terlibat, ia diandaikan bahawa dalam persamaan muncul medan graviti, yang sepadan dengan sistem pecutan, dan mengambil kira kadar perubahan aliran masa.

kesimpulan

Semua perbincangan yang berkaitan dengan paradoks khayalan, kerana kesilapan logik yang seolah-olah. Tidak kira bagaimana keadaan masalah ini telah dirumuskan untuk memastikan bahawa saudara-saudara mendapati diri mereka dalam keadaan sepenuhnya simetri, ia adalah mustahil. Adalah penting untuk ingat masa yang perlahan dengan tepat pada jam bergerak, yang terpaksa melalui perubahan bingkai rujukan, kerana keserentakan peristiwa itu adalah relatif.

Kira berapa banyak masa telah perlahan dari sudut pandangan setiap saudara-saudara, dalam dua cara: menggunakan tindakan yang mudah dalam rangka teori khas relativiti, atau memberi tumpuan kepada rangka rujukan bukan inersia. Keputusan kedua-dua litar pengkomputeran boleh dipersetujui bersama dan sama-sama berkhidmat untuk mengesahkan bahawa waktu jam bergerak adalah lebih perlahan.

Atas dasar ini, kita boleh mengandaikan bahawa pemindahan pemikiran eksperimen pada hakikatnya dialah yang akan duduk di tempat yang homebody, benar-benar menjadi tua lebih cepat daripada pengembara.